KR102395996B1 - 카로티노이드 화합물의 안정성을 개선하는 리포좀의 제조방법 및 이를 이용한 기능성 화장품 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카로티노이드 화합물의 안정성을 개선하는 리포좀의 제조방법 및 이를 이용한 기능성 화장품 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항산화, 노화 방지, 블루라이트 차단과 같은 약리 효과를 갖는 루테인 등의 카로티노이드를 리포좀 구조 안에 봉입시켜 카로티노이드의 안정성을 향상시킴으로써 화장료 조성물 등의 제형에 적용할 수 있는 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법 및 이를 이용한 기능성 화장품 조성물에 관한 것이다.

Description

카로티노이드 화합물의 안정성을 개선하는 리포좀의 제조방법 및 이를 이용한 기능성 화장품 조성물{METHOD FOR PREPARING LIPOSOME TO IMPROVE STABILITY OF CAROTENOID COMPOUND AND FUNCTIONAL COSMETIC COMPOSITION USING THE SAME}

본 발명은 카로티노이드 화합물의 안정성을 개선하는 리포좀의 제조방법 및 이를 이용한 기능성 화장품 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항산화, 노화 방지, 블루라이트 차단과 같은 약리 효과를 갖는 루테인 등의 카로티노이드를 리포좀 구조 안에 봉입시켜 카로티노이드의 안정성을 향상시킴으로써 화장료 조성물 등의 제형에 적용할 수 있는 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법 및 이를 이용한 기능성 화장품 조성물에 관한 것이다.

화장료의 가장 큰 관심 분야 중 하나는 노화와 관련된 색소침착, 탄력감소, 피부건조화, 탈모, 모발의 윤기 부족 등이다. 피부는 노화를 통해 다양한 변화를 맞게 된다. 먼저 피부의 구성 성분인 표피, 진피 및 피하조직의 두께가 얇아지고 피부에 탄력을 주는 세포외 기질(Extracellular matrix; ECM) 성분이 변화하게 되는데, 그 중 세포외 기질의 70~80%를 차지하는 콜라겐은 나이가 들면서 그 생성이 급격하게 저하되어 노화 생성과 밀접한 관계를 가지게 되고, 피부결합조직을 이루고 있는 콜라겐(collagen), 엘라스틴(elastin), 프로티오글리칸(proteoglycans), 글루코스아미노글리칸(glucosaminoglycan), 라미닌(laminin), 파이브로넥틴(fibronectin) 등은 산화되어 그 기능을 잃어버리기 때문에 피부가 탄력을 잃고 노화가 과도하게 진행되면서 노인성 피부로 변화되어 간다.

피부노화는 크게 두 종류로 나눌 수 있는데, 첫 번째는 내인성 노화 (intrinsic aging)로서 세월이 흘러감에 따라 피할 수 없는 노화 현상을 말하며, 두 번째는 광노화 (photoaging)로서 오랫동안 햇빛에 노출된 얼굴, 손등, 목뒤 등의 피부에서 관찰되는 노화현상을 말하는 것으로, 내인성 노화 현상과 자외선에 의한 영향이 합쳐진 결과로 발생한다. 광노화 현상은 자외선의 노출을 피하면 예방할 수 있는 피부노화 현상이다. 일반적으로 내인성 노화는 햇빛에 노출되지 않은 피부에서 주로 관찰되며, 임상적 특징으로는 비교적 경미하며, 잔주름, 피부건조증, 탄력감소 등을 들 수 있다.

그러나, 광노화의 임상적 특징은 내인성 노화에 비하여 심하고, 일찍부터 관찰된다. 내인성 노화에 비하여 굵고 깊은 주름이 발생하며, 잔주름도 많이 발생한다. 햇빛에 노출된 피부에 불규칙한 색소침착이 발생하며, 일광흑자 (solar lentigo) 등의 색소질환이 증가한다. 또한, 피부가 매우 거칠고 건조해지며, 탄력성이 감소하여 심한 경우 피부가 처지게 된다.

최근 들어 인간의 수명이 길어지고 삶의 수준이 향상됨에 따라, 건강하고 아름다워지고자 하는 사람들의 관심이 매우 증대되고 있으며 이는 피부노화와 관련된 기능성 화장품 및 기능성 식품, 미용분야의 시장이 최근에 급격히 증가하는 것으로 잘 알 수 있다.

내 피부 노화 관련 기술은 선진국과 기술격차가 큰 편이며, 한국노화학회를 중심으로 진행 중인 노화 연구는 대부분 노화 기전 등 기초 연구로서 항산화 활성 억제에 초점을 맞추고 있다. 항 노화과학 분야의 전반적인 경쟁력 수준은 세계 최고 기술보유국(미국) 대비 75% 수준이며, 기술격차는 4.5년으로 나타났고, 기술경쟁력 수준이 가장 높은 분야는 노화제어 기술개발 분야이다. 국내 노화연구 분야는 매우 다양하며, 이중 뇌신경, 혈관, 관절, 인식 및 지각, 암, 당뇨 및 비만 등의 분야가 활발한 연구영역으로 자리잡고 있으나, 피부 관련 노화 연구는 다른 연구 분야에 비해 관심도와 투자 및 연구가 미흡한 상황이며, 노화라는 관점에서 체계적이고 통합적인 연구가 부재한 실정이어서 이에 대한 개선이 필요한 상황이다.

최근 20대 후반의 젊은 여성까지 항노화 제품 사용이 확대되면서 이들을 대상으로 한 항노화 제품이 적극적으로 개발, 출시되고 있는 상황이다. 특히, 화장품 업계에서는 소비자의 다양한 욕구를 충족시키고자, 화장품 분야에 한정되지 않고 뉴트리코스메틱스, 영양보조제, 에스테틱, 고기능성 화장품, 미용시술 등으로 영역을 확대하고 있다. 노화 기전에 관한 연구부터, 고령자의 사회, 의학 및 복지 관련 정책 개발 지원 등 정책 연구까지 노화를 주제로 한 광범위한 연구가 수행되고 있으며, 특히 발효와 관련한 항노화 기술 개발 및 제품화에 많은 인력과 제화가 투자되고 있는 상황이다.

현재 제품화되어 사용되고 있는 항노화 소재들은 대부분 MMP-1 CAT domain 의 활성을 저해하는 물질들로 MMP-1 CAT domain이 collagen 을 자르는 기작을 방해하여 피부 광노화를 예방하고 있다. 또한, 기존 항노화 기능성 원료로 잘 알려진 것들은 retinol, Vitamin A, Vitamin C, EGCG, flavonoid 종 등이 있다. 이 중 Vitamin C 는 효과가 뛰어난 항노화 제품이지만, 불안정하고 산화가 잘 되며 피부 흡수가 잘 안되는 문제점 등이 있다.

플라보노이드 (Flavonoid) 등과 같은 천연유래 화합물 위주의 대표적 광노화 억제 원료들은 높은 활성을 나타내는 반면 안전성과 안정성에 대한 문제점이 대두되고 있기 때문에, 이들을 화장품 원료로 사용하는데 많은 어려움이 존재한다. 다양한 천연유래 광노화 억제 화합물 중 카로티노이드(carotinoid) 또는 테트라테르페노이드(tetraterpenoid)는 식물체 내에서 광합성을 돕고 자외선의 유해 작용을 막는 일종의 식물 색소인데, 카로티노이드는 기본적으로 유기 화합물 안료로서, 여러 박테리아와 균류뿐만 아니라 식물과 조류에서 생산된다. 카로티노이드는 모든 유기체에게 지방과 기타 기본 유기 대사 물질에서 생성될 수 있으며, 카로티노이드를 생성하는 것으로 알려진 유일한 동물은 진딧물과 거미 진드기(spider mite)로 균류에서 능력과 유전자를 얻었다.

카로티노이드는 자외선 차단효과 외에 세포재생 및 항산화능에 의해 피부 주름 개선 및 노화방지 등의 우수한 효능으로 인해 화장품에의 활용이 빈번해지고 있지만, 공기나 온도, 직사광선 등의 물리적 요인들로 인해 함량저하 및 변색 및 변취 현상이 일어나고, 이에 따라 화장품 제형을 깨트리거나 효능이 감소하는 문제점이 있다. 카로티노이드를 안정화하기 위해서 여러 가지 방법이 사용되어 왔지만, 실질적인 방법은 제안되지 않고 있다, 카로티노이드의 특징에 따라 빛, 온도, pH 등에 불안정하여 쉽게 그 활성을 잃게 될 수 있다. 이를 방지하기 위해 카로티노이드의 안정화가 필요하다.

물질의 안정화 방법으로는 크게 안정화제에 의한 방법과 리포좀을 통한 방법이 있다. 먼저 안정화제에 의한 방법은 불안정한 물질을 안정화를 시킬 수 있는 물질을 첨가하는 방법으로, 흔히 이 물질을 “안정화제”라 칭한다. 안정화제는 통상적으로 물질의 불안정한 부분에 물리, 화학적으로 결합하여 물질의 반응을 억제하여 안정화를 주는 방식이다.

리포좀 (Liposome)을 통한 방법은 불안정한 물질을 리포좀을 구성할 수 있는 물질로 둘러싸서 물질이 외부에 노출되지 않게 하여 물질을 안정화 시키는 방법이다.

본 발명에서는 위의 두 가지 방법을 포함한 다양한 방법의 안정화 기술을 통해 카로티노이드의 일종인 루테인의 안정성을 향상시켜 다양한 기능성 화장품 제형 내 안정성이 확보되어 화장품 소재로 활용하기 적합한 형태의 원료로 개발하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에서는 안정화된 루테인을 포함한 신규 화장품 조성물을 개발하여 노화 완화 효과 및 건강한 피부로의 회귀 등의 노화 억제를 유도하는 새로운 개념의 기능성 화장료를 연구하고자 한다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 한 것으로, 보다 상세하게는 항산화, 노화 방지, 블루라이트 차단과 같은 약리 효과를 갖는 루테인 등의 카로티노이드를 리포좀 구조 안에 봉입시켜 카로티노이드의 안정성을 향상시킴으로써 화장료 조성물 등의 제형에 적용할 수 있는 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법 및 이를 이용한 기능성 화장품 조성물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 카로티노이드의 안정성을 향상시키기 위한 리포좀의 제조방법으로서, 인지질 및 용매를 혼합하여 수용액을 준비하는 제1단계; 천연오일, 폴리올, 토코페롤, 계면활성제 및 카로티노이드를 포함하는 혼합물을 준비하는 제2단계; 및 제2단계에서 제조된 혼합물을 제1단계의 수용액 상에 유화시켜 리포좀을 형성하여, 카로티노이드를 리포좀 구조 안에 봉입시키는 제3단계를 포함하는, 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법으로 제조된 카로티노이드 함유 리포좀이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법으로 제조된 카로티노이드 함유 리포좀을 포함하는 화장품 조성물이 제공된다.

본 발명의 방법으로 제조된 카로티노이드 함유 리포좀은 안정성이 매우 우수하며, 피부 노화 완화에 매우 우수한 효능을 발휘한다. 따라서, 이를 포함하는 화장품 조성물, 예를 들면 본 발명의 카로티노이드 함유 리포좀을 포함하는 노화피부 완화용 조성물은 피부 세포 내 콜라겐을 분해하여 노화생성에 영향을 주는 콜라게나제의 활성을 억제시켜 피부 노화 완화에 우수한 효과를 나타낸다.

도 1는 안정성이 개선된 카로티노이드 함유 리포좀의 구조에 대한 예시도이다.
도 2a, 2b, 2c는 리포좀 제조 조성 별 리포좀의 성상의 차이를 비교한 사진이다.
도 3은 리포좀 제조 조성 별로 토코페롤의 유무에 따른 리포좀의 안정성 변화를 나타낸 사진이다.
도 4는 리포좀 내의 카로티노이드의 함량 변화를 확인하기 위해 측정한 HPLC 분석을 나타낸 그래프이다.
도 5는 제조된 본 발명의 카로티노이드 함유 리포좀의 현미경 사진을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기본개념은 불안정한 카르티노이드 화합물들이 리포좀에 봉입되면, 응집(aggregation) 및 재응집(re-aggregation)을 방지하여 수용액 상에서 석출되는 것을 방지하고, 외부의 다양한 요인(열, pH 변화, 광원)들에 대한 안정성을 향상시킴으로써 카르티노이드 화합물들의 구조를 변화시킬 수 있는 화학적 반응을 수반하지 않고, 물리적으로 형성된 동공 구조의 리포좀 구조체에 이들 성분들을 봉입시켜 본래의 생리활성을 그대로 유지시키는 것이다.

따라서, 본 발명의 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법은, 인지질 및 용매를 혼합하여 수용액을 준비하는 제1단계; 천연오일, 폴리올, 토코페롤, 계면활성제 및 카로티노이드를 포함하는 혼합물을 준비하는 제2단계; 및 제2단계에서 제조된 혼합물을 제1단계의 수용액 상에 유화시켜 리포좀을 형성하여, 카로티노이드를 리포좀 구조 안에 봉입시키는 제3단계를 포함한다.

제1단계는 인지질 및 용매를 혼합하여 수용액을 준비하는 단계로서, 상기 인지질은 포스파티딜 콜린 (Phosphatidyl choline), 포스파티딜 에탄올 아민, 포스파티딜 이노시톨, 포스파티딜 세린, 포스파티딜 글리세롤 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상을 유기용매를 사용할 수 있다.

인지질의 사용량은 특별히 한정하지 않으나, 제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로, 0.01 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 3 중량% 이상, 5 중량% 이상, 7 중량% 이상 또는 10 중량% 이상일 수 있고, 20 중량% 이하, 18 중량% 이하, 15 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하 또는 5 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 0.01 내지 20 중량%, 0.5 내지 10 중량% 또는 1 내지 5 중량%일 수 있다. 인지질이 0.01중량% 미만인 경우 리포좀을 형성하기 어렵고, 20중량%를 초과하는 경우 인지질의 양이 과포화되어 리포좀의 안정성을 약화시킬 수 있다.

용매로는 특별히 한정하지 않으나 정제수 등을 사용할 수 있고, 제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로, 5 중량% 이상, 8 중량% 이상, 10 중량% 이상, 15 중량% 이상, 20 중량% 이상, 25 중량% 이상, 30 중량% 이상, 35 중량% 이상 또는 40 중량% 이상일 수 있고, 95 중량% 이하, 90 중량% 이하, 80 중량% 이하, 70 중량% 이하, 60 중량% 이하, 55 중량% 이하, 50 중량% 이하 또는 40중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 5 내지 95 중량%, 5 내지 80 중량% 또는 10 내지 50 중량%일 수 있다. 상기 용매의 함량은 제1단계, 제2단계 또는 제1단계와 제2단계에서 사용되는 총량일 수 있다.

제2단계는 천연오일, 폴리올, 토코페롤, 계면활성제 및 카로티노이드를 포함하는 혼합물을 준비하는 단계로서, 상기 천연오일은 홍화씨 오일, 미네랄 오일, 호호바씨 오일, 아보카도 오일, 마카다미아씨 오일, 동백 오일, 밀배아 오일, 해바라기씨 오일, 살구씨 오일, 코코넛 오일, 스위트아몬드 오일, 라벤더 오일, 로즈힙 오일, 페퍼민트 오일 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 화장품의 활용에 적합한 오일을 사용할 수 있다.

천연오일의 사용량은 특별히 한정하지 않으나, 제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로, 0.01 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 5 중량% 이상, 10 중량% 이상, 15중량% 이상 또는 20 중량% 이상일 수 있고, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하, 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하 또는 8 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 0.01 내지 30 중량%, 0.5 내지 20 중량% 또는 5 내지 10 중량%일 수 있다. 천연오일의 중량이 0.01 중량% 미만인 경우 카로티노이드를 용해하기가 쉽지 않고, 30 중량%를 초과하는 경우 리포좀 형성이 어려워질 수 있다.

폴리올은 디프로필렌 글리콜 (Dipropylene glycol), 부틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다.

폴리올의 사용량은 특별히 한정하지 않으나, 제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로, 0.01 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 3 중량% 이상, 5 중량% 이상, 7 중량% 이상 또는 10 중량% 이상일 수 있고, 20 중량% 이하, 18 중량% 이하, 15 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하 또는 5 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 0.01 내지 20 중량%, 0.5 내지 10 중량% 또는 1 내지 5 중량%일 수 있다. 폴리올이 0.01중량% 미만인 경우 리포좀 형성에 악영향을 미칠 수 있으며, 20중량%를 초과하는 경우 너무 높은 점도를 형성하게 되어 화장료로 적합하지 않을 수 있다.

토코페롤은 리포좀의 안정성을 개선하기 위해 사용될 수 있으며, 제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로, 0.002 중량% 이상, 0.0025 중량% 이상, 0.0028 중량% 이상, 0.003 중량% 이상, 0.0035 중량% 이상, 0.0038 중량% 이상, 0.004 중량% 이상 또는 0.005 중량% 이상일 수 있고, 0.02 중량% 이하, 0.018 중량% 이하, 0.015 중량% 이하, 0.012 중량% 이하, 0.01 중량% 이하 또는 0.008 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 0.002 내지 0.02 중량%, 0.002 내지 0.018 중량% 또는 0.002 내지 0.01 중량%일 수 있다. 토코페롤이 0.002중량% 미만인 경우 안정성 개선 효과가 미약할 수 있으며, 0.02중량%를 초과하는 경우 추가적인 안정성 개선 효과를 기대하기 어려울 수 있다.

계면활성제는 리포좀의 안정화를 위해 사용되며, 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 사용될 수 있다.

계면활성제의 사용량은 특별히 한정하지 않으나, 제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로, 0.01 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 3 중량% 이상, 5 중량% 이상, 7 중량% 이상 또는 10 중량% 이상일 수 있고, 20 중량% 이하, 18 중량% 이하, 15 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하 또는 5 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 0.01 내지 20 중량%, 0.5 내지 10 중량% 또는 1 내지 5 중량%일 수 있다. 계면활성제의 중량이 0.01중량% 미만인 경우 리포좀 형성이 되지 않을 수 있고, 20중량%를 초과하는 경우 오히려 형성된 리포좀의 안정성이 낮아질 수 있다.

리포좀에 담지되는 카로티노이드는 알파-카로틴(Alpha-carotene), 베타-카로틴(Beta-carotene), 루테인(Lutein), 라이코펜(Lycopene), 크립토잔틴(Cryptoxanthin), 지아잔틴(Zeaxanthin), 루테인(Lutein), 아스타잔틴(Astaxanthin) 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것일 수 있다.

카로티노이드의 사용량은 특별히 한정하지 않으나, 제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로, 0.01 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 3 중량% 이상, 5 중량% 이상, 7 중량% 이상 또는 10 중량% 이상일 수 있고, 20 중량% 이하, 18 중량% 이하, 15 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하 또는 5 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 0.01 내지 20 중량%, 0.5 내지 10 중량% 또는 1 내지 5 중량%일 수 있다.

한편, 인지질과 폴리올, 계면활성제, 천연오일은 각각의 중량에 의해 리포좀의 형성 유무와 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 폴리올은 인지질과 계면활성제 중량합에 대하여 2배의 중량비, 카로티노이드는 인지질, 계면활성제, 폴리올 또는 계면활성제의 중량합에 대하여 5 중량비 내지 100 중량비(특히, 10중량비~30중량비)로 사용될 수 있다. 제1단계의 혼합 시의 온도는 20 내지 100℃이며, 특히, 40 내지 80℃에서 혼합하는 것이 바람직하며, 교반속도는 400 내지 3000 rpm일 수 있다. 한편, 제2단계에서 용매(정제수)가 계면활성제 및 점증제를 용해시키기 위하여 사용될 수 있으며, 제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로 전체 중량을 기준으로 5 내지 95 중량% 사용될 수 있다.

제1단계 또는 제2단계에서, 카보머류, 카보폴류, 검류, 히알루론산, 히알루론산 나트륨, 폴리글루타믹산, 폴리글루타믹산 나트륨, 후코이단 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 점증제를 추가로 사용할 수 있다. 상기 점증제는 리포좀이 수용액 상에서 침전되지 않도록 하는 역할을 하며, 최종 리포좀이 포함된 수용액의 점도가 1000 cps에서 2000cps 사이가 되도록 조정한다. 일반적으로 점도가 높을수록 다중라멜라 리포좀이 안정하지만 2000cps 이상이면 안정성에 차이가 없다.

점증제는 제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로, 0.01 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 3 중량% 이상, 5 중량% 이상, 7 중량% 이상 또는 10 중량% 이상일 수 있고, 20 중량% 이하, 18 중량% 이하, 15 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하 또는 5 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 0.01 내지 20 중량%, 0.5 내지 10 중량% 또는 1 내지 5 중량%일 수 있다. 중량이 0.01중량 미만인 경우 리포좀의 안정성 향상에 기여하기 어려울 수 있고, 20중량%를 초과하는 경우 점도가 너무 높아 화장료로 사용하기 어려울 수 있다.

제2단계의 혼합 시 온도는 20 내지 100℃에서 할 수 있으며, 특히, 40 내지 60℃에서 혼합할 수 있고, 교반속도는 400 내지 3,000 rpm일 수 있다.

제3단계는 제2단계에서 제조된 혼합물을 제1단계의 수용액 상에 유화시켜 리포좀을 형성하여, 카로티노이드를 리포좀 구조 안에 봉입시키는 단계이며, 고압유화기, 고속 교반기 또는 초음파 분쇄기를 사용하여 리포좀을 형성할 수 있다.

이때 높은 온도에서 고속 유화기를 사용하는 경우 고속유화기의 압력은 500 psi에서 2000 psi에서 사용 가능하며, 예를 들어 1000 psi에서 2000 psi일 수 있다. 또한 횟수는 10회 내지 15회일 수 있다. 고속 교반기를 사용할 경우 교반기의 속도는 1000 rpm내지 7000 rpm에서 사용 가능하며, 예를 들면 1500 rpm내지 2000 rpm일 수 있다. 이때 40내지 80℃ 로 가온하는 것이 리포좀 구조를 형성하는데 유리하며, 교반시간은 5 내지 30분일 수 있다.

초음파 분쇄기를 이용하는 경우 분쇄기의 Hz는 20 kHz 내지 2,000 kHz에서 사용 가능하고, 예를 들어 1000 kHz에서 2000 kHz일 수 있다. 또한 처리 시간은 30분에서 60분 사이일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법으로 제조된 카로티노이드 함유 리포좀이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법으로 제조된 카로티노이드 함유 리포좀을 포함하는 화장품 조성물이 제공된다.

특별히 한정하지 않으나, 상기 화장품 조성물은 조성물 총 100 중량% 기준으로 카로티노이드 함유 리포좀 0.1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.

일 구체예에서, 본 발명의 화장품 조성물은 예를 들면, 스킨, 로션, 크림, 겔, 연고, 페이스트, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 중 어느 하나의 제형을 가질 수도 있다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 본 발명은 펩타이드, 발효물의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 피부 노화 완화용 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물은 화장품 조성물로 제조될 수 있다.

본 발명의 조성물에서 유효성분으로 이용되는 펩타이드는 2 내지 6개의 아미노산 잔기로 구성되어 매우 분자량이 작아 피부 침투율이 매우 우수하다. 따라서 본 발명의 조성물을 국소적으로 피부에 도포하는 경우 높은 피부 침투율로 인해 피부 노화 완화 효과를 달성할 수 있다. 본 발명의 조성물은 콜라게나제를 억제하므로 노화 완화에 효과가 있으며 피부 세포 내 콜라겐 생성을 촉진하여 안티에이징 에도 효과적이다. 또한 사람을 대상으로 한 임상시험에서 눈가 노화 개선 효능, 보습효능, 피부탄력 효능, 피부리프팅 효능, 진피 친밀도 증가 개선에도 효과적이다.

본 발명에 따른 상기 펩타이드, 콜라겐 발효물 함유 조성물을 유효성분으로 함유하는 조성물은 젤 타입, 스킨 타입, 크림 타입, 연고 타입 등의 의약 조성물 및 화장료 조성물에 적용될 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 상기의 조성물은 그것의 타입에 따라 적절한 통상의 연화제, 유화제, 증점제 또는 당업계에 공지되어 있는 기타 물질들을 첨가하여, 공지의 방법에 의해 적절하게 제조될 수 있다.

상기 젤 타입 조성물은 트리메틸올프로판, 폴리에틸렌 글리콜 또는 글리세린 등의 연화제, 프로필렌 글리콜, 에탄올, 이소세틱알콜 등의 용매, 정제주 등을 첨가하여 제조할 수 있다.

상기 스킨 타입 조성물은 스테아릴 알콜, 미리스틸 알콜, 베헤닐 알콜, 아라키딜 알콜, 이소스테아릴 알콜, 이소세틸 알콜 등의 지방 알콜, 부틸렌 글라이콜, 글리세린, 알란토인, 메틸 파라벤, 이디티에이-2-소디움, 잔탄검, 디메티콘, 폴리 에틸렌 글라이콜-60 하이드로제네이트 카스톨 오일, 폴리 소르베이트 60 및 정제수 등을 첨가하여 제조할 수 있다.

상기 크림 타입 조성물은 스테아릴 알콜, 미리스틸 알콜, 베헤닐 알콜, 아라키딜 알콜, 이소스테아릴 알콜, 이소세틸 알콜 등의 지방 알콜, 레시틴, 포스파티딜콜린, 포스파티딜에탄올아민, 소프파티질세린, 소프파티딜이노시톨 등의 리피드, 이들의 유도체, 글리세릴 스테아레이트, 소르비탄 팔미테이트, 소리비탄 스테아레이트 등의 유화제, 아보카도 오일, 살구 오일, 바바수 오일, 유리지치 오일, 동백 오일 등의 천연 지방 또는 오일, 프로필렌글리콜 등의 용매 및 정제수 등을 첨가하여 제조할 수 있다.

상기 연고 타입 조성물은 연화제, 유화제 및 마이크로크리스탈린납, 파라핀, 세레신, 밀납, 경납, 바세린 등의 왁스를 첨가하여 제조할 수 있다.

또한 본 발명은 활성 성분으로서 상기 조성물들과 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 담체 또는 부형제를 포함하는 제제로 제공될 수 있다.

따라서, 상기 제제에는 약제학적으로 허용되는 담체, 희석제, 부형제, 또는 이들의 조합이 필요에 따라 포함될 수 있다. 이들 제제는 생물체 내로 활성 성분의 투여를 용이하게 한다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1: 카로티노이드 리포좀 제조

하기 표에 기제된 성분들을 이용하여 23종의 조합을 설정, 카로티노이드의 일종인 루테인을 포함하는 리포좀의 제조를 실시하였다.

리포좀의 제조를 위해 하기 표에 기재된 농도로 구성물들을 칭량하여 초자기구에 혼합하여 가온 교반을 통해 리포좀을 제조하였으며, 리포좀의 구체적 제조 방법은 아래와 같다. 함량은 중량%로 표기되었으며 유효숫자는 소수점 2자리에서 반올림을 통해 맞추어 전체 중량에서 해당 원료가 차지하는 중량%를 실시예 1에 표기하였다.

(1) 포스파티딜 콜린을 약 90g의 정제수에 약 70℃에서 교반하며 용해시켜 수용액을 제조하였다. 교반은 agi-mixer로 400~800rpm의 속도로 혼합한 후, 1시간 정도로 교반하여 수행하였다.

(2) 천연 오일, 루테인, 토코페롤 (Tocopherol) 0.002%, 계면활성제를 하나의 용기에 혼합하여 가온 교반을 통해 균질화를 실시하여 혼합물을 제조하였다. 천연 오일로는 홍화씨 오일을 사용하였으며, 80℃가온을 통해 표 1에 기재된 농도로 계면활성제와 함께 혼합하여 용해시켰다. 계면활성제는 polyglyceryl 10 laurate와 polyglyceryl 6 laurate, 혹은 2종의 계면활성제를 1:1 혼합한 혼합물을 사용하였으며, 상기 2종의 계면활성제는 HLB (hydrophilic Lipophilic balance)가 달라 계면활성력에서 차이가 있는 원료들이다. 시험에 사용된 폴리올은 13 BG와 Glycerol의 혼합물(3:2 중량비 혼합)을 사용하였으며, 농도는 표 1과 같이 사용되었다. 교반은 agi-mixer로 400~800rpm의 속도로 혼합한 후, 1시간 정도로 교반하여 수행하였다.

(3) 앞서 (1)에서 제조된 수용액과 (2)에서 제조된 혼합물을 혼합하여 리포좀을 제조하였다. 먼저 (1)상을 60℃로 가온하여 유지시킨 후, 저속 교반하고 있는 상태에서 (2) 혼합물을 천천히 섞으며 균질화를 하였다. 30분 이상 호모믹서로 교반하여 모든 원료들이 균질화 되도록 잘 섞어 주었으며, 호모 믹서의 속도는 1500~2000rpm이었고, 온도가 40℃로 내려갈 때까지 균질화 하였다. 소요 시간은 10분에서 20분 정도 소요되었다.

[표 1]

실시예 2: 카로티노이드 리포좀 안정성 시험

실시예 1에서 제조된 24종의 리포좀의 안정성을 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 상기 24종의 리포좀을 소분하여 저온 (2℃℃상온 (20~25℃고온 (50℃이상) 조건에서 4주간 보관하며 안정성을 확인하였다. 안정성은 육안관찰을 통한 색상 변화, 석출 여부 확인, 취 변화 확인, pH 변화 확인을 통해 진행하였으며 제조 중 리포좀 형성이 되지 않고 바로 석출이 발생한 일부 조합에서는 위의 안정성 시험을 실시하지 않았다.

본 실시예를 통해 특정 조합에서 3종의 조건에서 4주간 안정적인 조합군을 확인하였으며 surfactant는 Polyglyceryl 10 Laurate 보다 Polyglyceryl 6 Laurate을 사용했을 때 리포좀의 안정성이 우수하며 특히 2종을 혼합하였을 때 가장 우수한 것으로 판단된다. phosphatidyl choline의 경우 0.05% 수준이 적합하며 농도가 높으면 오히려 리조폼의 안정성을 해치는 결과를 확인하였다. 모든 조합에서 고온 조건에서는 변색이 발견되었으며 상온과 저온에서는 변색이 발견되지 않았다. 또한 리포좀의 석출이 늦을수록 변색도 늦게 발현되었다.

[표 2]

실시예 3: 안정화 리포좀의 보관 조건별 카로티노이드 함량 변화 확인

실시예 1로부터 제조된 3종의 조합 (20, 23, 24)을 대상으로 카로티노이드(루테인) 함유 리포좀의 안전성을 확립하기 위하여 4℃상온(25℃), 50℃에서 4주간 보관 하여 가혹조건에서의 안정성을 확인하고자 하였다. 안정성 개선 효과를 위해 투여한 토코페롤 (Tocopherol) 0.001%, 0.002%, 0.005% 농도를 기존 실시 예1과 동일한 방법으로 리포좀 제조 시 카르티노이도와 함께 각각 추가하였으며, 매주 마다 sample을 채취하여 HPLC(high performance liquid chromatography)로 확인하였다. HPLC는 Ultimate 3000 HPLC (Dionex, Sunnyvale, CA, USA)를 사용하였으며, UltiMate3000 variable wavelength detetor를 사용하여 450nm, 216nm에서 파장을 확인하였다. 또한, UltiMate3000 column compartment를 이용하여 column 온도를 30℃로 유지 후 사용하였다. column은 Hector(C18, 5micron, 250*4.6mm) 역상 컬럼을 사용하였고 이동상으로는 A는 water in 0.1% TFA, B는 ACN in 0.1% TFA를 사용하였으며, 40분 gredient로 분석 진행하였다. 이 조건에서 Lutein은 38.73min에서 확인하여 standard 물질을 통해 정량실험을 진행하였다. 위와 같은 HPLC 분석을 통해 확인한 루테인에 대한 HPLC 차트는 도4에서와 같이 단일 peak로 분리되어 루테인의 함량을 정량적, 정성적으로 확인할 수 있었다.

HPLC 확인 결과 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 3종의 조합에서 토코페롤의 유무에 따라 카르티노이드의 일종인 루테인의 함량 (%)이 저온에서는 차이가 거의 없지만 상온에서는 격차가 생기며 고온에서는 격차가 극명해지는 것을 확인할 수 있었다.

고온에서도 90% 이상의 함량을 유지하는 조합은 조합 24에 토코페롤을 추가한 경우가 유일한 것을 확인하였다.

그리고 토코페롤의 농도는 0.002% 이상이 적합하였다.

[표 3]

실시예 4: 안정화 리포좀의 현미경 관찰

안정성이 확인된 리포좀의 형태와 크기를 관찰하기 위해 리포좀을 slide glass에 얇게 펴 바른 후, 광학현미경(Olympus BX40, Japan)을 사용하여 200배 배율로 관찰하였으며 현미경에 부착된 digital camera(SV Micro, USA)를 이용하여 이미지를 촬영하였다.

조합 24의 예로 리포좀의 크기는 평균 50um 수준이며 리포좀의 형태는 리포좀 특유의 구조를 형성하고 있음을 확인하였으며, 이를 도 5에 나타내었다.

실시예 5: 노화 완화 조성물이 함유된 크림 타입 조성물

크림 타입 조성물을 아래와 같은 방법을 제조 하였다. 크림 타입 조성물에는 앞의 조합24의 조성물(루테인 용액)을 1% 중량비로 포함하여 제형을 구성하였다.

1) [수상B] 제조

물을 가온하여 60~70℃로 교반 하면서 분말상 원료를 순차적으로 서서히 투입하여 점증이 될 때까지 디스퍼 믹서로 교반하여 고르게 풀어준 후, 식혀준다. 공정 용이성을 위해 사전에 준비해둔다.

2) [수상A] 제조

분말상 원료를 글리세린에 충분히 함침시킨 후, 물을 첨가하여 50~60℃로 가온하여 디스퍼 믹서로 골고루 녹여준다.

3) [수상A] + [수상B] 혼합 교반 제조

미리 준비해 둔 수상B를 수상A에 첨가하여 고르게 섞어주면서 가온한다. 65~75℃가 유지될 수 있도록 준비해둔다.

4) [유상] 혼합 교반 제조

각 원료를 개별 비이커에 평량하여 가온 교반하여 녹여준다. (80℃이상) 녹여진 상은 75℃이상 온도가 유지될 수 있도록 준비해둔다.

5) 전체 크림 제조

준비된 수상 혼합물에 유상을 서서히 투입 첨가하여 약 10분간 강하게 교반(6,000rpm)하여 유화 공정을 진행한다. 이때 온도는 65~75℃로 유지할 수 있도록 한다.

완료 후, 첨가제 A를 준비하여 pH 조정 및 중화 공정을 진행한다. 이 때, 내용물의 점도가 상승하므로, 강하게(6,000rpm) 골고루 5분 이상 교반해준다.

50℃이하로 내용물이 식으면 첨가제 B를 넣고 서서히 2분 정도 섞어주며(3,000~4,000rpm), 40℃이하가 되면 첨가제 C와 첨가제 D를 순차적으로 첨가하여 2분 정도 천천히(3,000~4,000rpm) 교반 후, 탈기/여과 공정을 거쳐 내용물을 수거한다.

완료 후, pH 조정 및 중화 공정을 진행한다. 이 때, 내용물의 점도가 상승하므로, 강하게(6,000rpm) 골고루 5분 이상 교반해준다.

50℃이하로 내용물이 식으면 보존제를 넣고 서서히 2분 정도 섞어주며(3,000~4,000rpm), 40℃이하가 되면 루테인 용액과 향료를 첨가하여 2분 정도 천천히(3,000~4,000rpm) 교반 후, 탈기/여과 공정을 거쳐 내용물을 수거한다.

[표 4]

제조된 크림은 저온(4℃과 고온(50℃상온 (25℃일광조건에서 보관하여 크림의 안정성을 확인하였으며 모든 조건에서 4주 동안 크림의 변색, 변취, 상변화, pH 변화와 같은 현상들이 발견되지 않았으며 이를 통해,크림의 안정성이 유지되는 것을 확인하였다. 특히 루테인의 안정성이 유지되어 HPLC 분석 결과 모든 조건에서 4주 동안 90% 이상의 함량이 유지되는 것을 확인하였다. (표5)

[표 5]

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (13)

1. 카로티노이드의 안정성을 향상시키기 위한 리포좀의 제조방법으로서,
   인지질 및 용매를 혼합하여 수용액을 준비하는 제1단계;
   천연오일, 폴리올, 토코페롤, 계면활성제 및 카로티노이드를 포함하는 혼합물을 준비하는 제2단계; 및
   제2단계에서 제조된 혼합물을 제1단계의 수용액 상에 유화시켜 리포좀을 형성하여, 카로티노이드를 리포좀 구조 안에 봉입시키는 제3단계를 포함하되,
   제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로, 토코페롤의 함량이 0.002 내지 0.02중량%인 것인,
   카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 인지질은 포스파티딜 콜린, 포스파티딜 에탄올 아민, 포스파티딜 이노시톨, 포스파티딜 세린, 포스파티딜 글리세롤 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 천연 오일은 홍화씨 오일, 미네랄 오일, 호호바씨 오일, 아보카도 오일, 마카다미아씨 오일, 동백 오일, 밀배아 오일, 해바라기씨 오일, 살구씨 오일, 코코넛 오일, 스위트아몬드 오일, 라벤더 오일, 로즈힙 오일, 페퍼민트 오일 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 폴리올은 디프로필렌 글리콜 (Dipropylene glycol), 부틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 계면활성제는 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 카로티노이드는 알파-카로틴, 베타-카로틴, 루테인, 라이코펜, 크립토잔틴, 지아잔틴, 루테인, 아스타잔틴 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 제1단계의 수용액 및 제2단계의 혼합물의 총합 100 중량%를 기준으로, 인지질 0.01 내지 20 중량%, 천연오일 0.01 내지 30 중량%, 폴리올 0.01 내지 20 중량%, 토코페롤 0.002 내지 0.02중량%, 계면활성제 0.01 내지 20 중량%, 카로티노이드 0.01 내지 20 중량% 및 용매 5 내지 95 중량%를 사용하는, 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법.
8. 제1항에 있어서, 제1단계 또는 제2단계에서, 카보머류, 카보폴류, 검류, 히알루론산, 히알루론산 나트륨, 폴리글루타믹산, 폴리글루타믹산 나트륨, 후코이단 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 점증제를 추가로 사용하는, 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법.
9. 제1항에 있어서, 제1단계 및 제2단계는 20 내지 100℃의 온도 및 400 내지 3,000rpm의 교반 조건에서 수행되는, 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법.
10. 제1항에 있어서, 제3단계에서 고압유화기, 고속 교반기 또는 초음파 분쇄기를 사용하여 리포좀을 형성하는, 카로티노이드 함유 리포좀의 제조방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 카로티노이드 함유 리포좀.
12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 카로티노이드 함유 리포좀을 포함하는 화장품 조성물.
13. 제12항에 있어서, 조성물 총 100 중량% 기준으로 카로티노이드 함유 리포좀 0.1 내지 10 중량%를 포함하는 화장품 조성물.

Images